Piloten hebben steeds vaker last van ‘spoofing’ van hun navigatiesystemen. Hierbij worden de satellietsignalen vestoord waarmee een vliegtuig bepaalt waar het zich bevindt. Dit is niet alleen lastig, maar soms ook gevaarlijk.
‘Ga omhoog, ga omhoog!’, roept het computersysteem in de cockpit. Maar het zicht is helder en het vliegtuig bevindt zich enkele kilometers boven het gebergte. Wat is er aan de hand?
Grote kans dat er sprake is van spoofing: een bewust van buitenaf ingezette verstoring van het navigatiesignaal.
KLM-vliegers hebben momenteel met name boven het Midden-Oosten last van gemanipuleerde navigatiesignalen, schreef de NOS half maart op zijn website. En de frequentie neemt toe. Bij het Analysebureau Luchtvaartvoorvallen (ABL), waar Nederlandse luchtvaartmaatschappijen dit soort verstoringen moeten melden, kwamen tussen 2018 en 2022 jaarlijks nog geen tien meldingen van spoofing binnen. Afgelopen jaar waren dat er honderdvijftig, bleek uit gegevens die de NOS had opgevraagd.
In april 2022, vlak na de Russische inval in Oekraïne, meldde ook de Franse toezichthouder DGAC een opvallende toename in verstoringen van satellietnavigatiesystemen. Toen betrof het vooral gebieden rond de Zwarte Zee, Oost-Finland en de Russische enclave Kaliningrad. Waarschijnlijk werden deze veroorzaakt door Russische vrachtwagens met stoorzenders.
Het doel van spoofing is meestal niet om de burgerluchtvaart te verstoren, maar om straaljagers of drones van vijandelijke legers te hinderen.
Hoe het werkt
GNSS is de verzamelnaam voor navigatiesystemen zoals gps uit de Verenigde Staten, Glonass uit Rusland, Galileo uit Europa en BeiDou uit China. Deze werken allemaal op dezelfde manier. Satellieten met een bekende positie zenden radiosignalen uit, voorzien van het tijdstip van vertrek. Als deze signalen bij een ontvanger arriveren, kan deze uit de aankomsttijd dus de afstand tot de satelliet bepalen. Met de afstand tot vier satellieten weet de ontvanger waar hij is.
Bij spoofing worden GNSS-signalen nagemaakt en gemanipuleerd, vertelt Barend Lubbers, gps-specialist bij de Nederlandse Defensie Academie. De ontvanger krijgt dan een vals signaal binnen, waardoor de navigatieapparatuur wordt misleid. De spoofer kan zowel de looptijd van het signaal als de gegevens die het meedraagt aanpassen.
Lubbers: ‘Als de spoofer het slim aanpakt, kan hij fingeren dat een schip of vliegtuig langzaam uit koers raakt. De (auto)piloot zal dan telkens wat bijsturen, waardoor het voertuig uiteindelijk echt van richting verandert.’
Bij onbemande vliegtuigjes en drones wordt met spoofing de veronderstelde vlieghoogte soms naar boven aangepast, zegt Lubbers. ‘Dan laat de autopiloot de drone vervolgens dalen, zodat deze crasht.’ Dit gebeurt momenteel veel in Oekraïne.
Naast GNSS-spoofing bestaat ook GNSS-jamming. Daarbij valt het signaal helemaal weg. Dat is minder gevaarlijk, omdat meteen duidelijk is wat er aan de hand is. (Automatische) piloten nemen dan geen beslissingen op grond van foute informatie.
Maatregelen
Om spoofing tegen te gaan, moet het eerst worden herkend. Bij 'domme spoofing' is dit niet zo moeilijk, zegt Lubbers. ‘Dat is spoofing die op grote schaal of met grote stappen plaatsvindt. Dan zegt het navigatiesysteem bijvoorbeeld opeens dat je tien kilometer verderop zit.’
In zo’n geval kan de piloot besluiten over te schakelen op het inertial navigation system (INS), dat de positie van het vliegtuig bepaalt door met gyroscopen de versnelling in verschillende richtingen te meten. Wel is het dan belangrijk dat dit navigatiesysteem geen GNSS gebruikt om zichzelf af en toe te ijken. Vaak is dat wel het geval, omdat INS minder nauwkeurig is.
Voor de detectie van slimme(re) spoofing wordt aan verschillende technieken gedacht, zoals met meerdere antennes bepalen of de signalen wel uit de richting van de satelliet komen, de data in de ontvanger analyseren op afwijkingen of de snelheid die de GNSS-ontvanger aangeeft, vergelijken met de snelheid die sensoren op het voertuig meten. Techniek om eenmaal gedetecteerde spoofing te onderdrukken, bestaat al.
Spoofing voorkomen
Beter is het om spoofing te voorkomen. Dat kan door versleutelde GNNS-signalen te gebruiken, zodat ze niet meer kunnen worden onderschept en aangepast. Bij militaire gps-systemen gebeurt dit al, zegt Lubbers. ‘Maar wil je ook de daarbuiten gebruikte signalen versleutelen, dan moeten eerst de satellieten en ontvangers worden vervangen of aangepast. En dan ben je zo tientallen jaren verder.’
Al met al is er tegen spoofing dus best veel te ondernemen, concludeert Lubbers. ‘Maar op dit moment zijn daar maar weinig fabrikanten van GNSS-ontvangers actief mee bezig.’
Openingsfoto: Depositphotos
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.